Aluminium ist ein starkes und leichtes Material. Viele Gegenstände, wie Autos und Getränkedosen, werden aus ihm hergestellt. Durch ein Verfahren namens Aluminiumstrangpressen wird dieses Metall in verschiedene Formen gebracht. Dieser Artikel enthält Informationen über das Strangpressen von Aluminium, seine Verwendung und seine Vorteile. Außerdem werden die Schwierigkeiten bei diesem Verfahren untersucht.

2. Was ist Aluminium-Strangpressen?

Die Verfahren zum Strangpressen von Aluminium ist ähnlich! Ein großer Teil des Aluminiums wird erhitzt, um es weich zu machen und ihm eine bestimmte Form zu geben, die sogenannte Matrize. In der Lösung formen wir die Aluminiumblöcke in die gewünschten Formen, wie Fenster und Fahrzeugteile.
Seit mehr als 200 Jahren formt der Mensch Metall auf diese Weise. Es gibt viele andere Möglichkeiten, es in Form zu bringen, z. B. durch Schlagen beim Schmieden oder Schmeicheln beim Walzen. Das Strangpressen ermöglicht jedoch die Herstellung hochkomplexer Formen und erhöht gleichzeitig die Festigkeit von Aluminium. Außerdem ist es oft billiger als andere Methoden der Metallformung!

3. Der Extrusionsprozess im Detail

3.1 Vorbereitung von Aluminiumknüppeln

Zuerst brauchen wir unser Aluminium! Wir erwerben diese großen Aluminiumbrocken, die als "Knüppel" bezeichnet werden. Man kann sie mit riesigen Metallstiften vergleichen. Die Knüppel, die wir herstellen, bestehen aus verschiedenen Aluminiumsorten, die je nach den Anforderungen an das Endprodukt ausgewählt werden. Einige müssen für Bauzwecke wie Brücken extrem stark sein, während andere flexibel sein müssen, um Gegenstände wie Getränkedosen zu formen.

Wir legen diese Knüppel in einen speziellen Ofen, um sie zu erhitzen. Sie müssen sehr heiß werden, fast so heiß wie in einem Pizzaofen, aber nicht so heiß, dass sie zu schmelzen beginnen. Durch diesen Prozess wird das Aluminium weich und flexibel, ähnlich wie Spielknete.

3.2 Konstruktion der Extrusionsdüse

Das Spannende daran ist, dass alle Teile aus einem starken Stahl bestehen. Es gibt eine Vielzahl von Formen, die in sie hineingeschnitten werden, wie zum Beispiel ein Stern oder ein Quadrat und sogar komplizierte Muster. Bei der Herstellung dieser Matrizen muss man sehr vorsichtig sein, damit das Aluminium wie gewünscht aussieht. Es gibt verschiedene Arten von Matrizen, z. B. flache Matrizen und solche mit einzigartigen Löchern, die als "Bullaugen" bekannt sind. Wir wählen die für unsere Aufgabe am besten geeignete aus.

3.3 Die Strangpresse

Danach legen wir den erhitzten Knüppel und die Matrize in eine große Maschine, die Strangpresse. Diese Maschine ähnelt einer außergewöhnlich starken Knoblauchpresse! Das Aluminium wird mit großer Kraft durch die Matrize gedrückt. Stellen Sie sich vor, Sie üben viel Druck auf Zahnpasta aus - so ähnlich. Das Aluminium tritt in länglicher Form aus der Matrize aus, die der Öffnung in der Matrize selbst ähnelt. Manchmal drücken wir das Aluminium durch diese Öffnung, in anderen Momenten ziehen wir es stattdessen heraus.

3.4 Kühlen und Schneiden nach der Extrusion

Wenn Aluminium hergestellt wird, bleibt es warm. Deshalb kühlen wir es mit Luft oder Wasser ab, wodurch es wieder fest wird. Es kommt vor, dass die Formen etwas unregelmäßig aussehen; dann setzen wir Maschinen ein, um sie zu strecken und eine perfekte Geradheit zu erreichen.

Am Ende schneiden wir diese langen Aluminiumformen in kleinere Segmente, ähnlich wie beim Schneiden eines Brotlaibs.

4. Arten von Aluminium-Strangpressprofilen

4.1 Direkte vs. Indirekte Extrusion

Sie erinnern sich an die große Maschine, mit der wir Aluminium pressen, nicht wahr? Hierfür gibt es zwei Methoden. Die erste Methode bezeichnen wir als "direktes Strangpressen". Es ist vergleichbar mit dem Pressen einer Zahnpastatube - das Aluminium wird von hinten gedrückt und tritt vorne aus. Die andere Methode heißt "indirektes Strangpressen". In diesem Fall lassen wir das Aluminium stehen und fahren mit der Matrize vorwärts, so wie man eine Ausstechform in Teig drücken würde.

Beide Methoden sind hervorragend, werden aber für unterschiedliche Zwecke eingesetzt. Das direkte Strangpressen ist schneller und unkomplizierter, weshalb wir es häufig anwenden. Das indirekte Strangpressen ist zwar etwas langsamer, führt aber zu sehr eleganten Formen. Daher verwenden wir es für Gegenstände, die ein raffiniertes Aussehen erfordern.

4.2 Kalt- vs. Warmstrangpressen

Wir können Aluminium auch im "kalten" oder "heißen" Strangpressverfahren herstellen. Kaltes Strangpressen ist vergleichbar mit dem Formen von gekühlter Spielknete - es ist ein bisschen zäh. Heißes Strangpressen ist dagegen wie das Formen von warmer Knete, was viel einfacher ist.

Wir verwenden das Kaltfließpressen für die Herstellung von sehr robusten Bauteilen, ähnlich denen, die in Flugzeugen eingesetzt werden. Das Warmstrangpressen eignet sich hervorragend für die Herstellung von Objekten, die nacheinander gebogen oder geformt werden müssen, wie z. B. Fensterrahmen.

5. Strangpress-Legierungen

Erinnern Sie sich daran, dass ich erwähnt habe, dass wir verschiedene Arten von Aluminium verwenden? Wir bezeichnen diese als "Legierungen". Das ist so ähnlich wie das Kombinieren verschiedener Zutaten beim Backen eines Kuchens! Einige beliebte Legierungen sind 6061, 6063 und 7075. Jede von ihnen hat besondere Eigenschaften.

6061 ist sehr nützlich - es ist stabil und korrodiert nicht so leicht. 6063 kann problemlos gebogen und verformt werden, weshalb wir es für die Herstellung von Elementen wie Türknöpfen verwenden. 7075 eignet sich aufgrund seiner außerordentlichen Festigkeit hervorragend für die Herstellung von Bauteilen wie Flugzeugteilen. Wir wählen die richtige Legierung je nach dem, was wir herstellen wollen.

6. Anwendungen von Aluminium-Strangpressprofilen

6.1 Konstruktion und Architektur

Strangpressprofile aus Aluminium sind überall in Gebäuden zu finden. Sie helfen dabei, robuste Rahmen für Häuser und Hochhäuser zu konstruieren. Außerdem dienen sie zur Herstellung von Fensterrahmen, Handläufen und sogar den glänzenden Paneelen, die man an der Fassade eines Gebäudes sieht.

6.2 Automobil und Transport

Auch in Automobilen wird eine beträchtliche Menge an Aluminium-Strangpressprofilen verwendet. Diese werden aufgrund der Leichtigkeit und Festigkeit von Aluminium bei der Herstellung verschiedener Komponenten des Fahrzeugrahmens verwendet. Dies führt zu einer höheren Geschwindigkeit der Fahrzeuge bei gleichzeitig geringerem Kraftstoffverbrauch. Wir verwenden sie auch zur Herstellung von Objekten, die den Motor kühl halten, den so genannten "Kühlkörpern".

6.3 Luft- und Raumfahrt und Verteidigung

Flugzeuge und Raketen müssen stabil und leicht sein, daher wird eine große Menge an stranggepresstem Aluminium verwendet. Diese Bauteile müssen hohen Drücken standhalten, wenn sie in großer Höhe in den Himmel steigen.

6.4 Konsumgüter

Strangpressprofile aus Aluminium finden sich auch in Ihrem Haus. Sie werden für die Herstellung von Möbeln, Jalousien und sogar für Komponenten von Fernsehern und Computern verwendet. Aluminium ist aufgrund seiner Stärke, seines geringen Gewichts und seines ansprechenden Aussehens hervorragend geeignet.

7. Vorteile der Aluminiumextrusion

7.1 Leichtigkeit und Stärke

Aluminium besitzt eine große Festigkeit und ist dennoch unglaublich leicht. Man kann es mit dem Vergleich zwischen einer Feder und einem Felsen gleichsetzen - der Felsen ist stark, aber schwer, während die Feder trotz ihres geringen Gewichts immer noch in der Lage ist, in der Luft zu schweben. Aluminium ist sowohl stark als auch leicht, was es für viele Dinge perfekt macht.

7.2 Flexibilität bei der Gestaltung

Erinnern Sie sich an die Stanzformen, über die wir gesprochen haben? Wir sind in der Lage, sie in fast jeder erdenklichen Form herzustellen. Das bedeutet, dass wir in der Lage sind, alle Arten von einzigartigen Formen und Größen mit Aluminium-Strangpressprofilen herzustellen. Das ist so, als hätte man einen Behälter mit unterschiedlich gestalteten Keksformen - wir können Sterne, Quadrate und Kreise oder sogar Formen, die an Lebewesen erinnern, herstellen!

7.3 Korrosionsbeständigkeit

Aluminium kann mit einem Superhelden verglichen werden, der einen einzigartigen Schutzschild besitzt. Es ist mit einer exklusiven Beschichtung versehen, die es vor Rost schützt. Dank dieser Eigenschaft kann es im Freien verwendet werden, sogar bei Regen oder Schnee, ohne dass die Gefahr des Rostens besteht. Es ist, als hätte man einen Regenmantel für sein Aluminium!

7.4 Energie-Effizienz

Aluminium ist ein Held des Recyclings. Es kann mehrfach eingeschmolzen und wiederverwendet werden, was dazu beiträgt, viel Energie zu sparen, anstatt neues Aluminium von Anfang an zu erzeugen. Außerdem ist aufgrund seines geringen Gewichts weniger Energie erforderlich, um Gegenstände aus Aluminium zu transportieren. Es ist vergleichbar mit der Verwendung eines Rollers anstelle eines großen Lastwagens für die Auslieferung kleiner Pakete - das spart Energie!

8. Herausforderungen und Beschränkungen

Obwohl das Aluminium-Strangpressen eine großartige Methode zur Herstellung von Gegenständen ist, birgt sie auch ihre Schwierigkeiten. Ähnlich wie beim Bauen mit LEGO stoßen wir gelegentlich auf Einschränkungen oder Ergebnisse, die nicht unseren ursprünglichen Erwartungen entsprechen.

8.1 Konstruktionseinschränkungen

Durch das Strangpressen von Aluminium können wir eine Vielzahl von Formen herstellen, auch wenn einige davon so kompliziert sind wie Puzzles. Besonders wenn es sich um dünne Teile oder scharfe Ecken in der Form handelt, kann es zu Rissen oder Brüchen beim Herausziehen aus der Matrize kommen. Man könnte es mit der Herstellung eines zu dünnen Kekses vergleichen, der beim Backen zerbröseln könnte. Wir müssen auch darauf achten, wie das Aluminium durch die Form läuft. Wenn das Design zu kompliziert ist, kann es entweder stecken bleiben oder zu einer ungleichmäßigen Dicke führen.

8.2 Probleme bei der Oberflächenbearbeitung

Manchmal kann das Aluminium-Strangpressprofil einige Fehler auf seiner Oberfläche aufweisen. Sie könnte leicht rau oder mit kleinen Klumpen übersät sein, ähnlich wie beim Bau einer Sandburg, die uneinheitliche Bereiche aufweist. Diese Situation kann auftreten, wenn die Matrize nicht absolut glatt ist oder wenn die Temperatur nicht genau eingehalten wird. Es ist wichtig, dass wir sehr vorsichtig und genau vorgehen, damit das Aluminium glatt und glänzend erscheint.

8.3 Werkzeugkosten

Die Gussformen, die wir zur Herstellung der Formen verwenden? Sie können dem Kauf eines einzigartigen Instruments für eine bestimmte Aufgabe ähneln - ihre Herstellung kann kostspielig sein! Wenn eine Form mit sehr kompliziertem Design benötigt wird, erfordert dies einen enormen Zeitaufwand und Fachwissen bei der Herstellung, was zu zusätzlichen Kosten führt. Manchmal müssen wir mehrere verschiedene Formen herstellen, um die perfekte Form zu erreichen, und das erhöht die Kosten.

9. Oberflächenveredelung und Nachbearbeitung beim Aluminiumstrangpressen

9.1 Eloxieren

Erinnern Sie sich daran, dass Aluminium eine einzigartige Beschichtung besitzt, die es vor Rost schützt? Wir haben die Möglichkeit, diese Schutzschicht durch ein Verfahren zu verbessern, das als "Eloxieren" bekannt ist. Diese Technik gibt uns außerdem die Möglichkeit, Farbe in das Aluminium einzubringen und so seine Ästhetik zu verbessern.

9.2 Pulverbeschichtung und Lackierung

Um die Farbe oder Textur von Aluminium zu ändern, können wir Techniken wie Pulverbeschichtung oder Lackierung anwenden. Diese Pulverbeschichtung ist das Gleiche wie Streusel auf einem Kuchen, die winzige Stücke von Kunststoff durch auf der Oberseite für lang anhaltende und klare Sicht. Bei der Lackierung wird mit einem Pinsel eine einzigartige Farbe aufgetragen, die auf dem Aluminium haftet und Schutz bietet.

9.3 Mechanische Endbearbeitung

Manchmal müssen wir das Aluminium sehr glatt und glänzend machen. Das erreichen wir, indem wir es mit einzigartigen Instrumenten polieren, säubern und polieren. Das macht das Aluminium wirklich attraktiv und kann sogar dazu beitragen, dass es bei bestimmten Anwendungen besser funktioniert.

9.4 Bearbeitungen und Weiterverarbeitungen

Nach der Herstellung der Aluminium-Strangpressprofile kann es vorkommen, dass zusätzliche Änderungen erforderlich sind. Mit Hilfe fortschrittlicher Maschinen ist es möglich, sie auf bestimmte Längen zuzuschneiden oder Löcher für die Anbringung von Schrauben und Bolzen zu bohren. Außerdem können sie je nach Bedarf in verschiedene Formen gegossen werden.

Zusammenfassung

Bei der Aluminiumextrusion werden lange, geformte Teile hergestellt, indem erhitztes Metall durch eine Matrize gedrückt wird. Mit dieser Technik werden leistungsstarke, leichte Teile hergestellt, die in verschiedenen Branchen verwendet werden. Trotz der Möglichkeit, dass Designeinschränkungen und Oberflächenprobleme auftreten, verbessert die Nachbearbeitung nach dem Strangpressen das Endprodukt. Insgesamt ist das Strangpressen von Aluminium ein vielseitiges und effizientes Fertigungsverfahren zur Herstellung komplexer Formen.

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